Linux 基本概念
Linux 是一套免费使用和自由传播的类 Unix 操作系统，基于 Linux 内核，由 Linus Torvalds 于 1991 年首次发布，凭借其稳定性、安全性和开源特性，Linux 已广泛应用于服务器、嵌入式系统、超级计算机及桌面环境等领域，理解 Linux 的基本概念是掌握其操作与开发的关键，以下从核心组件、文件系统、用户与权限、常用命令及进程管理等方面进行阐述。
Linux 的核心组成
Linux 系统的架构可分为内核（Kernel）和用户空间（User Space）两大部分。
内核是系统的核心，负责管理硬件资源（如 CPU、内存、磁盘、I/O 设备）并提供基础服务，包括进程调度、内存管理、文件系统驱动、网络通信等，用户无法直接与内核交互，需通过系统调用（System Call）或 Shell 等工具间接操作。
用户空间是用户直接接触的层面，包含 Shell、命令行工具、图形界面（如 GNOME、KDE）及应用程序，Shell 作为命令解释器，是用户与内核之间的桥梁，常见的 Shell 有 Bash（默认）、Zsh、Fish 等，Linux 遵循“一切皆文件”的设计理念，硬件设备、进程、目录等均以文件形式呈现，便于统一管理。
文件系统结构与目录规范
Linux 文件系统采用树形层级结构，最顶层是根目录（/），所有文件和目录均从根目录开始展开，与 Windows 的盘符（如 C:、D:）不同，Linux 将所有存储设备挂载到指定目录下。
核心目录及其功能如下表所示：
| 目录名称 | 功能说明 |
|---|---|
| 根目录，文件系统的起点 | |
| /bin | 存放基本命令（如 ls、cp、mv），所有用户可用 |
| /sbin | 存放系统管理命令（如 reboot、fdisk），通常需 root 权限 |
| /etc | 系统配置文件（如 /etc/passwd 用户账户信息） |
| /home | 普通用户的家目录，存放个人文件与配置 |
| /var | 动态数据目录，如日志（/var/log）、缓存（/var/tmp） |
| /tmp | 临时文件目录，系统重启后可能被清空 |
| /usr | 用户程序及数据，如应用程序（/usr/bin）、文档（/usr/share） |
| /boot | 启动文件，如内核镜像（vmlinuz）和引导加载程序（GRUB） |
| /dev | 设备文件目录，如硬盘（/dev/sda）、终端（/dev/tty） |
| /proc | 虚拟文件系统，存储内核进程信息（如 /proc/cpuinfo） |
| /sys | 设备与内核信息的虚拟文件系统，用于硬件交互 |
用户与权限管理
Linux 是多用户、多任务操作系统，用户权限管理是核心安全机制。
用户类型分为三类：
- 超级用户（root）：拥有系统最高权限，可执行任何操作，UID 为 0。
- 系统用户：用于运行系统服务（如 www、ftp），UID 通常小于 1000，无法登录系统。
- 普通用户：由管理员创建，权限受限，UID 默认从 1000 开始。
用户组（Group）将多个用户归类，简化权限管理，用户可属于多个主组（Primary Group）和附加组（Supplementary Group）。
权限模型基于“读（r）、写（w）、执行（x）”三要素，针对文件所有者（Owner）、所属组（Group）及其他用户（Others）分别设置，权限字符串 -rwxr-xr-- 表示：
- 所有者：读、写、执行（rwx）
- 所属组：读、执行（r-x）
- 其他用户：读（r–）
权限可通过 chmod 命令修改（如 chmod 755 file），通过 chown 修改所有者（如 chown user:group file）。
常用命令与操作
Linux 命令行（CLI）是高效管理系统的工具，以下为常用命令分类说明：
文件与目录操作
ls：列出目录内容（-l显示详细信息，-a显示隐藏文件）。cd：切换目录（cd ..返回上级目录，cd ~进入家目录）。cp：复制文件或目录（-r递归复制目录）。mv：移动文件或目录，或重命名（mv old new）。rm：删除文件或目录（-r递归删除，-f强制删除）。mkdir：创建目录（-p递归创建多级目录）。touch：创建空文件或更新文件时间戳。
文本处理
cat：查看文件内容（-n显示行号）。grep：文本搜索（-i忽略大小写，-r递归搜索目录）。sed：流编辑器，用于文本替换（如sed 's/old/new/g' file）。awk：文本分析工具，按列处理数据（如awk '{print $1}' file输出第一列）。
系统信息与管理
top/htop：实时查看进程资源占用（htop为增强版，支持交互操作）。ps：查看当前进程（-ef显示所有进程，-aux显示详细进程信息）。kill/killall：终止进程（kill -9强制终止，killall按进程名终止）。df/du：查看磁盘使用情况（df -h以可读格式显示分区，du -sh *统计目录大小）。ping：测试网络连通性（ping www.baidu.com）。
进程管理
进程是程序执行的实例，Linux 通过进程 ID（PID）唯一标识，进程具有生命周期，包括创建、运行、等待和终止状态。
进程状态：
- 运行态（R）：正在 CPU 上执行或等待调度。
- 睡眠态（S）：可中断睡眠（等待事件触发，如 I/O 完成）。
- 不可中断睡眠（D）：等待硬件资源，无法被信号唤醒。
- 僵尸态（Z）：进程已终止，但父进程未读取退出状态，资源未释放。
- 停止态（T）：进程被暂停（如收到 SIGSTOP 信号）。
进程管理工具：
jobs：查看后台任务（-l显示 PID，-r只显示运行中任务）。bg/fg：将前台任务切换到后台（bg %1），或后台任务切到前台（fg %1）。nohup：让进程在用户退出后继续运行（nohup command &）。
软件包管理
Linux 发行版采用不同的软件包管理机制，主要分为两类：
基于deb的发行版（如 Ubuntu、Debian）
- 使用
apt（Advanced Packaging Tool）管理软件包：sudo apt update：更新软件源列表。sudo apt install package：安装软件包。sudo apt remove package：卸载软件包（保留配置文件）。sudo apt purge package：完全卸载软件包及配置文件。
基于rpm的发行版（如 CentOS、RHEL、Fedora）
- 使用
yum（Yellowdog Updater Modified）或dnf（Dandified Yum）：sudo yum update：更新所有软件包。sudo yum install package：安装软件包。sudo yum remove package：卸载软件包。
Linux 的基本概念涵盖了系统架构、文件组织、权限机制、命令操作及进程管理等多个维度，其设计哲学强调简洁、模块化和可扩展性，使其成为服务器和开发领域的首选系统，掌握这些基础概念，不仅能提升系统操作效率，为进一步学习 Linux 系统编程、运维管理及网络安全奠定坚实基础。
